JP2008193503A - Moving image encoding device and moving image encoding method - Google Patents

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JP2008193503A JP2007027032A JP2007027032A JP2008193503A JP 2008193503 A JP2008193503 A JP 2008193503A JP 2007027032 A JP2007027032 A JP 2007027032A JP 2007027032 A JP2007027032 A JP 2007027032A JP 2008193503 A JP2008193503 A JP 2008193503A
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Satoshi Nakagawa
Masayuki Tokumitsu
聰 中川
昌之 徳満
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Oki Electric Ind Co Ltd
沖電気工業株式会社
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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    • H04N19/105Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce throughput and to shorten a processing time by making image data to be processed small. <P>SOLUTION: This moving image encoding device encodes a difference between a predictive image generated by using a weighted reference image obtained by weighting a reference image and adding offset and an original image. Also there is provided a moving image encoding method. The moving image encoding device is provided with an image data reducing part for reducing data amounts of the original image and the reference image, a first weight estimating part for estimating a weight parameter on the basis of image data of the reduced original image and reference image, a weighted motion vector retrieving part for searching a motion vector on the basis of the weighted parameter, the original image and the reference image, a motion compensating part for using the motion vector and the reference image to generate a motion compensation image, and a second weight estimating part for estimating a weight parameter from the motion compensation image and the original image. The moving image encoding method has a configuration similar to a function of each part of the moving image encoding device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、フレーム間差分を用いて動画像符号化を行う動画像符号化装置および動画像符号化方法に関するものである。 The present invention relates to moving picture coding apparatus and a moving picture coding method for performing moving picture encoding using the difference between frames.

予測画像と原画像の差分を符号化する動画像符号化方式において、予測画像に対して、重みを掛けオフセットを加える技術と、原画像との差分を取りそれを符号化する技術としては、特許文献1に示すようにものがある。 In video coding method for coding a difference between the predicted image and the original image, the prediction image, and techniques adding an offset multiplied by weights, it calculates the difference between the original image as a technique for coding, patent there is as shown in Reference 1.

この特許文献1は、原画像の画素値をX[i]、予測画像の画素値をY[i]としたとき、 Patent Document 1, the pixel value of the original image X [i], when the pixel value of the prediction image and the Y [i],
X[i]−(W*Y[i]+T) X [i] - (W * Y [i] + T)
を符号化するものである。 The one in which to encode.

この値が0に近ければ圧縮率が高くなることは、当該分野の専門知識を持つものであれば、周知の事実である。 That this value becomes higher closer if the compression ratio to zero, as long as it has the expertise in the art, is a well-known fact.

また、圧縮率を高めるには、WとTの適切な値を設定することが重要であることは、当然である。 Further, in order to increase the compression ratio, that it is important to set appropriate values ​​of W and T is a matter of course.

特許文献1に記載の実施例では、Wを以下の式のようにして求めている。 In the example described in Patent Document 1, it is calculated as the following equation W.

W=AVE[X[i]]/AVE[Y[i]] W = AVE [X [i]] / AVE [Y [i]]
X[i]とY[i]とが図4に示すような正の相関であって、その分布が原点を通る直線状に沿っている場合には、式(1)で決定されるWは、X[i]−(W*Y[i]+T)の値を小さくするために効果的である。 A X [i] and Y [i] a positive correlation as shown in Togazu 4, if the distribution is along a straight line passing through the origin, W is determined by Equation (1) is , X [i] - a (W * Y [i] + T) effective for the value to small. この場合T=0である。 In this case it is T = 0.

また、動きベクトルを使用して、重み付けを行っていない基準画像(参照画像)を用いて動き補償を行って得られた動き補償画像mcrefをY[i]とし、符号化対象画像curをX[i]として、同様にW=AVE[X[i]]/AVE[Y[i]]としてウエイトWを求めることで、より正確にウエイトを求めることができるとしている。 Further, by using the motion vector, the motion compensation image mcref obtained by performing motion compensation using a reference image that has not been weighted (reference image) and Y [i], the encoding target image cur X [ as i], likewise W = AVE [X [i]] / AVE by determining the weight W as [Y [i]], are more accurately can be determined weights.

これによりフェードの場合に効果的に符号化できるとしている。 Thus it is to be able to effectively encoded in the case of fade.
特表2006−509467号公報 JP-T 2006-509467 JP

ところが、x[i]、y[i]の分布が、原点を通る直線に沿っていない場合には問題が生じる。 However, x [i], the distribution of y [i] is, problems arise when not along a straight line passing through the origin. 図5にこの例を示す。 Figure 5 shows this example.

ax+b(b>0)の形に沿っている場合、x=(x_min+x_max)/2の部分では、y−(w*x+t)の値が小さくなるが、x=x_minやx=x_maxの付近では、y−(w*x+t)の値は大きくなり、符号量が増えてしまう。 If along the form of ax + b (b> 0), x = a (x_min + x_max) / 2 parts, y- (w * x + t) the value of decreases in the vicinity of x = x_min and x = x_max is the value of y- (w * x + t) is increased, the amount of codes would increase.

つまり、わざわざ重みを計算するための時間を掛けているにも関わらず、符号量が増えてしまうということが課題である。 In other words, even though over time to bother calculating the weight, it is a problem that the amount of code would increase.

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化装置において、前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部と、当該画像データ縮小部でデータ量を縮小した原画像及び参照画像の画像データを基に重みパラメータを推定する第1重み推定部と、当該第1重み推定部で推定した重みパラメータと前記原画像及び参照画像を基に動きベクトルを探索する重み付き動きベクトル検索部と、当該重み付き動きベクトル検索部で検索した動きベクトルと前記参照画像とを用いて動き補償画像を生成する動き補償部と、当該動き補償部で生成 The present invention has been made in order to solve the above problems, encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture by adding an offset multiplied by the weight for the reference image in the video encoding apparatus, wherein the data amount of the original image and the reference image and the image data reduction unit to reduce leaving the characteristics of these original image and reference image, the original image and the reduced amount of data in the image data reduction section a first weight estimation unit that estimates a weighting parameter based on the image data of the reference image, weighted motion vector for searching the motion vector on the basis of the original image and the reference image and weight parameters estimated in the first weight estimator a search unit, a motion compensation unit for generating a motion compensation image using the motion vector search with the weighted motion vector search unit and the reference image, generating in the motion compensation unit た動き補償画像と前記原画像とから重みパラメータを推定する第2重み推定部とを備えたことを特徴とする。 Characterized in that the motion compensation image and the original image and a second weight estimation unit that estimates a weighting parameter.

これにより、動き補償部で使う動きベクトルを求めるための動きベクトル探索を行う際に、重み付き動きベクトル探索を行うことで、高精度な動きベクトル探索が行われる。 Thus, when performing a motion vector search for obtaining a motion vector used in the motion compensation unit, by performing the weighted motion vector search, accurate motion vector search is performed. その結果を利用して求められる重みパラメータが正確になる。 Weighting parameter obtained by using the results are accurate.

さらに、もう一つの構成としては重み推定に最小二乗法を用いることを特徴としている。 Further characterized by using the least squares method to the weight estimation Another configuration. これにより、重み推定の精度を向上し、重みパラメータを正確に求めることができる。 This improves the accuracy of the weight estimation, it is possible to determine the weighting parameters accurately.

また、動画像符号化方法は、前記動画像符号化装置の各部の機能と同様の構成を有する。 The moving picture coding method has a function similar to configuration of the components of the moving picture coding apparatus.

この動画像符号化方法により、前記動画像符号化装置と同様に、前記原画像及び参照画像のデータ量を減して、重み推定等の処理が行われる。 The moving picture coding method, as in the moving picture coding apparatus, with Hesi the data amount of the original image and the reference image, processing such as weight estimation is performed.

一つ目の解決手段の効果としては、重みパラメータが正確に求められるため、重み付き動き補償画像と原画像との差分が小さくなり、その差分の符号化結果が小さくなる。 The effect of the first one of the solutions, since the weighting parameters are accurately determined, the smaller the difference between the weighted motion compensation image and the original image, the encoding result of the difference is smaller. さらに、前記原画像および参照画像のデータ量を減らして、重み推定等の処理が行われるため、処理するデータの大きさを小さくすることができ、処理量の削減、処理時間の短縮を図ることができる。 Furthermore, by reducing the data amount of the original image and the reference image, for processing such as weighting estimation is performed, it is possible to reduce the size of the data to be processed, reducing the processing amount, possible to shorten the processing time can.

二つ目の解決手段の効果としては、前記一つ目の解決手段の効果に加えて、さらに重みパラメータが正確に求められるため、重み付き動き補償画像と原画像との差分が小さくなり、その差分の符号化結果が小さくなる。 The effect of the second solving means, in addition to the effects of the first one of the solutions, in order to further weighting parameter is determined accurately, the difference between the weighted motion compensated image and the original image is reduced, the coding result of the difference is smaller.

以下に、本発明の実施形態にかかる動画像符号化装置および動画像符号化方法について添付図面を基に説明する。 Hereinafter will be described with reference to the accompanying drawings moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to an embodiment of the present invention. 図1は第1の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図、図2は第2の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図、図3は第3の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図、図7は第4の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図、図8は第5の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図である。 Figure 1 is a functional block diagram showing a video encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to the first embodiment, FIG. 2 for realizing the moving picture coding method according to the second embodiment video encoding functional block diagram illustrating an apparatus, Fig 3 is a functional block diagram showing a video encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to the third embodiment, FIG. 7 embodiment of the fourth functional block diagram illustrating a video encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to the embodiment, FIG. 8 is a moving picture encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to the fifth embodiment it is a functional block diagram showing.

[第1実施形態] First Embodiment
第1実施形態に係る動画像符号化装置および動画像符号化方法を図1に基づいて説明する。 The moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 本実施形態に係る動画像符号化装置および動画像符号化方法は、原画像と参照画像とを入力すると、最終的に重みとオフセットを出力するものである。 Moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to the present embodiment, by entering the reference image and the original image, and outputs the final weights and offsets.

動画像符号化装置1は、第1サムネイル画像生成部2と、第2サムネイル画像生成部3と、第1重み推定部4と、重み付き動きベクトル探索部5と、動き補償部6と、第2重み推定部7とから構成されている。 Moving picture coding apparatus 1 includes a first thumbnail image generating section 2, and the second thumbnail image generating unit 3, a first weight estimation unit 4, a weighted motion vector search section 5, a motion compensation unit 6, the and a 2 weight estimator 7. 以下では、各部の構成を画像データが入力される順に従って説明する。 The following description in the order in which image data the structure of each part is inputted.

原画像入力端子8からは、圧縮対象の原画像が第1サムネイル画像生成部2に入力される。 From an original image input terminal 8, an original image to be compressed is input to the first thumbnail image generating unit 2. 第1サムネイル画像生成部2は、前記原画像のデータ量をこの原画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部である。 The first thumbnail image generating unit 2, the an image data reduction unit to reduce the data amount of an original image while leaving the characteristics of the original image. 第1サムネイル画像生成部2に入力された原画像は、縮小された後、この第1サムネイル画像生成部2から、第1重み推定部4、重み付き動きベクトル探索部5、動き補償部6、第2重み推定部7へとそれぞれ送られて、各部で処理が施される。 Input original image on the first thumbnail image generating unit 2, after being reduced, from the first thumbnail image generating unit 2, the first weight estimation unit 4, weighted motion vector search section 5, a motion compensation unit 6, It sent respectively to the second weight estimating unit 7, each unit in treatment. また、原画像入力端子8からは、圧縮対象の原画像が第1サムネイル画像生成部2と共に重み付き動きベクトル探索部5及び第2重み推定部7へも入力される。 Further, from the original image input terminal 8, an original image to be compressed is input also to the first thumbnail image generating unit 2 weighted motion vector search section 5 and the second weight estimating unit 7 with.

一方、参照画像入力端子9からは、圧縮の際に使用する参照画像が第2サムネイル画像生成部3に入力される。 On the other hand, from the reference image input terminal 9, a reference image to be used when the compression is inputted to the second thumbnail image generation unit 3. 第2サムネイル画像生成部3は、前記参照画像のデータ量をこの参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部である。 The second thumbnail image generating unit 3, the data amount of the reference image is the image data reduction unit to reduce leaving the features of the reference image. 第2サムネイル画像生成部3に入力された参照画像は、第2サムネイル画像生成部3から、第1重み推定部4、重み付き動きベクトル探索部5、動き補償部6、第2重み推定部7へとそれぞれ送られて、各部で処理が施される。 Reference image input to the second thumbnail image generating unit 3, the second thumbnail image generating unit 3, the first weight estimation unit 4, weighted motion vector search section 5, a motion compensation unit 6, the second weight estimator 7 It sent respectively to the respective units in treatment. また、参照画像入力端子9からは、参照画像が第2サムネイル画像生成部3と共に重み付き動きベクトル探索部5及び動き補償部6へも入力される。 Also, from the reference image input terminal 9, the reference image is also input to the weighted motion vector search section 5 and the motion compensation unit 6 together with the second thumbnail image generation unit 3.

以下に、各部での具体的な処理について説明する。 The following describes specific processing for each unit.

第1サムネイル画像生成部2及び第2サムネイル画像生成部3は次の処理機能を備えている。 The first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generation unit 3 is provided with the following process features.

原画像入力端子8から入力された原画像は、第1サムネイル画像生成部2へ送られる。 Input original image from the original image input terminal 8 is sent to the first thumbnail image generating unit 2. 第1サムネイル画像生成部2は、原画像を縮小し、それをサムネイル原画像として、第1重み推定部4へ送る。 The first thumbnail image generating section 2, reduced the original image, and sends it as a thumbnail original image, to the first weight estimation unit 4.

参照画像入力端子9から入力された参照画像は、第2サムネイル画像生成部3へ送られる。 Reference image input from the reference image input terminal 9 is transmitted to the second thumbnail image generation unit 3. 第2サムネイル画像生成部3は、参照画像を縮小し、それをサムネイル参照画像として、第1重み推定部4へ送る。 The second thumbnail image generating unit 3, by reducing the reference image and sends it as a thumbnail reference image, to the first weight estimation unit 4.

第1重み推定部4は次の処理機能を備えている。 First weight estimation unit 4 includes the following processing functions.

第1重み推定部4は、第1サムネイル画像生成部2からサムネイル原画像を受け取る。 First weight estimation unit 4 receives the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2. また、第2サムネイル画像生成部3からはサムネイル参照画像を受け取る。 Also receives the thumbnail reference image from the second thumbnail image generation unit 3. 第1重み推定部4は、第1サムネイル画像生成部2及び第2サムネイル画像生成部3から受け取った、サムネイル原画像とサムネイル参照画像を用いて、重みパラメータ(重み及びオフセット)を推定する。 First weight estimation unit 4, received from the first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3, by using the thumbnail original image and the thumbnail reference image, to estimate the weight parameter (weighting and offset). 具体的処理は後述する。 Specific processing will be described later. 次いで第1重み推定部4は、推定された重み及びオフセットを重み付き動きベクトル探索部5へ送る。 First weight estimation unit 4 then sends the estimated weights and offset to the weighted motion vector search unit 5.

重み付き動きベクトル探索部5は次の処理機能を備えている。 Weighted motion vector search section 5 is provided with the following process features.

重み付き動きベクトル探索部5は、参照画像に対して、原画像の動きベクトルの探索を行う。 Weighted motion vector search section 5, with respect to the reference image, to search for a motion vector of the original image. 重み付き動きベクトル探索部5では、原画像入力端子8から原画像を受け取り、参照画像入力端子9から参照画像を受け取る。 In weighted motion vector search unit 5 receives the original image from the original image input terminal 8 receives the reference image from the reference image input terminal 9. さらに、第1重み推定部4からは重み及びオフセットの推定値を受け取る。 Also receives the estimated value of the weight and offset from the first weight estimation unit 4. これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Motion based on these data to explore the vector. 重み付き動きベクトル探索部5は、探索した結果の動きベクトルを、動き補償部6へと出力する。 Weighted motion vector search section 5, a motion vector of a result of the search, and outputs it to the motion compensation unit 6.

動き補償部6は次の処理機能を備えている。 The motion compensation unit 6 is provided with the following process features.

動き補償部6は、参照画像と動きベクトルを用いて、動き補償画像を生成する。 Motion compensation unit 6, using the reference image and the motion vector to generate a motion compensation picture. 動き補償部6は、参照画像入力端子9から参照画像を受け取り、重み付き動きベクトル探索部5から動きベクトルを受け取る。 Motion compensation unit 6 receives the reference image from the reference image input terminal 9 receives a motion vector from the weighted motion vector search unit 5. 動き補償部6は、これら参照画像及び動きベクトルから動き補償画像を生成し、第2重み推定部7へ出力する。 Motion compensator 6 generates a motion compensation image from these reference image and motion vector, and outputs the second weighted estimator 7.

第2重み推定部7は次の処理機能を備えている。 The second weight estimating unit 7 includes the following processing functions.

第2重み推定部7は、動き補償部6から動き補償画像を受け取り、原画像入力端子8から原画像を受け取る。 The second weight estimator 7 receives the motion compensated image from the motion compensator 6 receives the original image from the original image input terminal 8. そして、これら動き補償画像と原画像とから、重みとオフセットを求める。 Then, from these motion compensated image and the original image, determine the weights and offsets. 具体的処理は後述する。 Specific processing will be described later. 第2重み推定部7は、重みとオフセットを重みとオフセットの出力端子10へ出力する。 The second weight estimating unit 7 outputs the weights and offset to the output terminal 10 of the weights and offsets.

次に、本発明の動画像符号化方法について説明する。 Description is now made of a moving picture coding method of the present invention.

まず、サムネイル画像生成工程を行う。 First, the thumbnail image generation process. このサムネイル画像生成工程は、前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小工程である。 The thumbnail image generation step, the data amount of the original image and the reference image is the image data reduction process to reduce while leaving the characteristics of these original image and the reference image. 画面上での動きや明暗の変化等の特徴が残る状態で画像データを縮小する。 Reducing the image data in a state where the characteristics remain the change of movement and brightness on the screen. ここでは、原画像と参照画像をもとに、第1サムネイル画像生成部2及び第2サムネイル画像生成部3にてサムネイル原画像およびサムネイル参照画像を生成する。 Here, on the basis of the reference image and the original image to generate a thumbnail original image and the thumbnail reference image by the first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generation unit 3.

次に、第1重み推定工程を行う。 Next, the first weight estimation process. ここでは、前記サムネイル原画像およびサムネイル参照画像を用いて、第1重み推定部4で大まかに重みw0とオフセットt0を推定する。 Here, by using the thumbnail original image and the thumbnail reference image, roughly estimating the weight w0 and an offset t0 in the first weight estimation unit 4.

次に、重み付き動きベクトル探索工程を行う。 Next, the weighted motion vector search process. ここでは、第1重み推定部4で推定した重みw0及びオフセットt0と、原画像入力端子8からの原画像と、参照画像入力端子9からの参照画像とを重み付き動きベクトル探索部5に取り込み、これら重みw0及びオフセットt0と、原画像と、参照画像とを用いて動きベクトルの探索を行う。 Here, the weight w0 and offset t0 estimated by the first weight estimation unit 4, and the original image from an original image input terminal 8, captures the reference image from the reference image input terminal 9 to the weighted motion vector search unit 5 , to search for a motion vector using these weights w0 and offset t0, the original image, and a reference image. そして、検索した動きベクトルを動き補償部6へ出力する。 Then, it outputs the retrieved motion vector to the motion compensator 6.

次に、動き補償工程を行う。 Next, the motion compensation process. ここでは、重み付き動きベクトル探索部5で検索した動きベクトルと、参照画像入力端子9からの参照画像とを動き補償部6に取り込み、これら動きベクトルと参照画像とから動き補償画像を生成する。 Here, a motion vector search by weighted motion vector search unit 5, and the reference image from the reference image input terminal 9 incorporation to the motion compensation unit 6 generates motion compensation image from the reference image and these motion vectors. そして、生成した動き補償画像を第2重み推定部7へ出力する。 Then, and it outputs the generated motion-compensated image to the second weight estimator 7.

次に、第2重み推定工程を行う。 Next, the second weight estimation process. ここでは、動き補償部6で生成した動き補償画像と、原画像入力端子8からの原画像とを第2重み推定部7に取り込み、これら動き補償画像と原画像とから、第2重み推定部7で、動き補償画像と原画像とから重みw1とオフセットt1を求める。 Here, the motion compensation image generated by the motion compensator 6, and the original image from the original image input terminal 8 Uptake in the second weight estimating unit 7, from these motion compensated image and the original image, the second weight estimator 7, obtains the weight w1 and offset t1 and a motion compensation image and the original image.

次に、前記各部での詳細な動作を以下に説明する。 Next, a detailed operation in the respective sections below.

(第1サムネイル画像生成部2および第2サムネイル画像生成部3) (First thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3)
第1サムネイル画像生成部2および第2サムネイル画像生成部3では、入力画像を縮小する処理を行う。 In the first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3 performs a process of reducing the input image.

入力画像のm×m画素ごとに和を取り、これを縮小画像の1画素とすることで、縦横m分の1の画像とすることができる。 A sum for each m × m pixels of the input image, by a one pixel of the reduced image of this, it is possible to first image aspect m minutes. 例えばm=4とすると、縦横4分の1の画像が生成される。 For example, the m = 4, 1 image aspect quarters is generated.

(第1重み推定部4) (First weight estimation unit 4)
第1重み推定部4では、次の処理を行う。 In the first weight estimation unit 4 performs the following processing.

x[i]は、第2サムネイル画像生成部3から入力されたサムネイル参照画像のi番目の画素値、y[i]は、第1サムネイル画像生成部2から入力されたサムネイル原画像のi番目の画素値としたとき、式(1)の関係を考慮する。 x [i] is, i-th pixel value of the input thumbnail reference image from the second thumbnail image generating unit 3, y [i] is, i-th input thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2 when the pixel values, consider the relationship of the formula (1).

ただし、Σは縮小画像の範囲の総和を示す。 However, sigma represents the sum of the ranges of the reduced image.

この式(1)の関係を最小とする重みw0とオフセットt0を求める処理を施す。 The relationship of the expression (1) performs processing for obtaining the weight w0 and an offset t0 minimized. この処理としては最小二乗法を用いる。 Using the least squares method as this process. この最小二乗法から求められる式(2)によってw0、およびt0を求める。 This method of least squares from the sought formula (2) Find w0, and t0.

ただし、式(2)におけるn以外の要素は、以下の通りである。 However, elements other than n in the formula (2) is as follows.

なお、以下の式(3)の条件が成り立つ場合は、W0及びt0は式(4)に示すようになる。 In the case where is satisfied condition of the formula (3), W0 and t0 is as shown in equation (4).

ここでは、サムネイル画像上で重みw0とオフセットt0を求めるため、処理するデータ量が減少して、高速処理が可能になる。 Here, in order to determine the weight w0 and an offset t0 on the thumbnail image, the data amount to be processed is reduced, enabling high-speed processing.

また、x[i]、y[i]が図4のように分布していても、最小二乗法により重みW0とオフセットt0を求めているため、正確に求めることができ、式1を小さくすることができる。 Further, x [i], even y [i] is not distributed as shown in FIG. 4, since the seeking weight W0 and offset t0 by the least squares method can be determined accurately, to reduce the expression 1 be able to.

(重み付き動きベクトル探索部5) (Weighted motion vector search section 5)
重み付き動きベクトル探索部5では、参照画像入力端子9から入力された参照画像の画素値に、第1重み推定部4で求めた重みw0を掛け、オフセットt0を加えて新しい画素値とする重み付き参照画像を作る。 In weighted motion vector search section 5, the pixel values ​​of the reference image input from the reference image input terminal 9, multiplied by the weight w0 obtained in first weight estimation unit 4, weight and new pixel value by adding an offset t0 see image attached make. そして、この新しい重み付き参照画像に対して、原画像入力端子8からの原画像との動きベクトルを探索する。 Then, with respect to the new weighted reference picture, a motion vector is searched between the original image from an original image input terminal 8. この動きベクトル探索としては、既存技術を用いることができる。 As the motion vector search, it is possible to use existing technology.

(動き補償部6) (Motion compensation unit 6)
動き補償部6は、重み付き動きベクトル探索部5からの動きベクトルと、参照画像入力端子9からの参照画像とを取り込んで、これら動きベクトルと参照画像とから動き補償画像を作る。 Motion compensation unit 6 takes in the motion vector from the weighted motion vector search unit 5, and the reference image from the reference image input terminal 9, making the motion compensation image from the reference image and these motion vectors. この動き補償画像の作成としては、既存技術を用いることができる。 The creation of the motion compensation image, it is possible to use existing technology.

(第2重み推定部7) (Second weight estimator 7)
第2重み推定部7は、第1サムネイル画像生成部2からのサムネイル原画像の代わりに原画像入力端子8からの原画像を用い、第2サムネイル画像生成部3からのサムネイル参照画像の代わりに動き補償部6からの動き補償画像を用いる。 The second weight estimating unit 7, the original image from the original image input terminal 8 used in place of the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2, instead of the thumbnail reference image from the second thumbnail image generation unit 3 using motion compensation image from the motion compensator 6. これら原画像と動き補償画像とから、前記第1重み推定部4での処理と同様の処理によって、最終的に重みw1とオフセットt1を求める。 From these original image and the motion compensated image by the same processing in the first weight estimation unit 4, finally obtaining the weight w1 and offset t1.

[効果] [effect]
以上のように本実施形態によれば、第1サムネイル画像生成部2および第2サムネイル画像生成部3で原画像および参照画像のサムネイル画像を生成し、このサムネイル画像を基に処理するため、第1重み推定部4で取り扱う対象画像のデータの大きさを小さくすることができ、処理量の軽減、処理時間の短縮を図ることができる。 According to this embodiment as described above, since the first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3 generates a thumbnail image of the original image and the reference image, processes the thumbnail image based on, first it is possible to reduce the size of the data of the target image to be handled by one the weight estimation unit 4, the reduction of processing amount, it is possible to shorten the processing time.

また、第1重み推定部4では、最小二乗法を用いるため、正確に重みとオフセットを予測することができるようになる。 Further, the first weight estimation unit 4, since using the least squares method, it is possible to predict the exact weights and offsets. さらに、第1重み推定部4と第2重み推定部7とで2段階に重み推定処理を施すので、より正確に重みとオフセットを予測することができる。 Further, since the first weight estimation unit 4 performs weight estimation processing in two stages by the second weight estimator 7, it can be predicted more accurately weights and offsets.

第1重み推定部4で予測された重みとオフセットを用いて、重み付き動きベクトル探索部5で動きベクトル探索を行うことで、重みがかけられた場合の動きベクトルを精度よく見つけることができる。 Using the predicted weights and offset first weight estimating unit 4, by performing the motion vector search in weighted motion vector search section 5 can be found with high accuracy motion vector in the case where weight has been applied. そして、この重み付き動きベクトル探索部5での動きベクトル探索後に得られた動き補償画像と、原画像入力端子8からの原画像とから重みとオフセットを推定するため、さらに精度の良い推定ができるようになる。 Then, in order to estimate a motion compensation image obtained after the motion vector search in the weighted motion vector search section 5, the weights and offset from the original image from an original image input terminal 8, it is better estimation accuracy so as to.

さらに最小二乗法を用いて、適切な重みとオフセットを求めることができるため、図6に示したような、X[i]とY[i]が負の相関を持つような場合にも適用できる。 Further by using the least square method, it is possible to determine the appropriate weights and offsets, can be applied to the case shown in FIG. 6, X [i] and Y [i] is like having a negative correlation . 明るい部分が暗くなり、暗い部分が明るくなるような画像の変化の場合に、このような相関を持つが、この場合も、精度良く推定ができるようになる。 Bright portion becomes dark, in the case of changes in brighter as an image is dark portions, but with such a correlation, also in this case, so that it is accurately estimated.

[第2実施形態] Second Embodiment
次に、第2実施形態の動画像符号化装置および動画像符号化方法について説明する。 Description is now made of a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method of the second embodiment. 本実施形態では、第1実施形態と比べて、重み付き動きベクトル探索部5と、動き補償部6と、第2重み推定部7への入出力が異なっている。 In the present embodiment, as compared with the first embodiment, a weighted motion vector search section 5, a motion compensation unit 6, the input and output of the second weight estimation unit 7 are different. 以下、図2に基づいて本実施形態の詳細を説明する。 Hereinafter, the details of the present embodiment will be described with reference to FIG. 本実施形態の動画像符号化装置および動画像符号化方法も、前記第1実施形態の動画像符号化装置および動画像符号化方法と同様に、原画像と参照画像を入力すると、最終的には、重みとオフセットを出力するものである。 Moving picture coding apparatus and a moving picture coding method of the present embodiment also, similarly to the moving picture coding apparatus and a moving picture coding method of the first embodiment, by entering the reference image and the original image, finally is for outputting the weight and offset. 入力側から順に図2に従って構成を説明する。 The configuration will be described with reference to FIG. 2 from the input side.

原画像入力端子8及び参照画像入力端子9は、前記第1実施形態と同様に、圧縮対象の原画像と、圧縮の際に使用する参照画像とをそれぞれ入力する。 Original image input terminal 8 and the reference image input terminal 9, as with the first embodiment, the original image to be compressed, and a reference image to be used in compression respectively input.

(第1サムネイル画像生成部2及び第2サムネイル画像生成部3) (First thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3)
原画像入力端子8から入力された原画像は、第1サムネイル画像生成部2へ送られる。 Input original image from the original image input terminal 8 is sent to the first thumbnail image generating unit 2. 第1サムネイル画像生成部2では、原画像を縮小し、それをサムネイル原画像として、第1重み推定部4と、重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1と、第2重み推定部7−1とへそれぞれ出力する。 In the first thumbnail image generating unit 2, by reducing the original image, as a thumbnail original image it, a first weight estimation unit 4, a weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, a second weight estimation unit 7-1 respectively output to the door.

参照画像入力端子9から入力された参照画像は、第2サムネイル画像生成部3へ送られる。 Reference image input from the reference image input terminal 9 is transmitted to the second thumbnail image generation unit 3. 第2サムネイル画像生成部3では、参照画像を縮小し、それをサムネイル参照画像として、第1重み推定部4と、重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1と、サムネイル動き補償部6−1とへそれぞれ出力する。 In the second thumbnail image generating unit 3, by reducing the reference image, it as a thumbnail reference image, the first weight estimation unit 4, a weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, a thumbnail motion compensation unit 6-1 respectively output to.

(第1重み推定部4) (First weight estimation unit 4)
第1重み推定部4は、第1サムネイル画像生成部2からサムネイル原画像を受け取る。 First weight estimation unit 4 receives the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2. また、第2サムネイル画像生成部3からはサムネイル参照画像を受け取る。 Also receives the thumbnail reference image from the second thumbnail image generation unit 3. そして、第1重み推定部4では、受け取った、サムネイル原画像とサムネイル参照画像とを用いて、前記第1実施形態と同様に、重み及びオフセットを推定する。 Then, the first weight estimation unit 4, received, by using the thumbnail original image and the thumbnail reference image, as in the first embodiment, estimates the weights and offsets.

推定された重み及びオフセットは重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1へと送られる。 Estimated weights and offsets are sent to the weighted thumbnail motion vector search unit 5-1.

(重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1) (Weighted thumbnail motion vector search unit 5-1)
重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1は、サムネイル参照画像に対して、サムネイル原画像の動きベクトルの探索を行うものである。 Weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, to the thumbnail reference image, and performs motion vector search thumbnail original image. 重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1では、第1実施形態と異なり、第1サムネイル画像生成部2からサムネイル原画像を受け取り、第2サムネイル画像生成部3からサムネイル参照画像を受け取る。 In weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, unlike the first embodiment, it receives the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2 receives the thumbnail reference image from the second thumbnail image generation unit 3. さらに、第1重み推定部4からは重み及びオフセットの推定値を受け取る。 Also receives the estimated value of the weight and offset from the first weight estimation unit 4. これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Motion based on these data to explore the vector. 重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1は、探索した結果のサムネイル動きベクトルをサムネイル動き補償部6−1へと出力する。 Weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, and outputs the thumbnail motion vector of the result of the search to the thumbnail motion compensation unit 6-1.

(サムネイル動き補償部6−1) (Thumbnail motion compensation unit 6-1)
サムネイル動き補償部6−1は、サムネイル参照画像とサムネイル動きベクトルとを用いて、サムネイル動き補償画像を生成する。 Thumbnail motion compensation unit 6-1, by using the thumbnail reference image and the thumbnail motion vector, and generates a thumbnail motion-compensated image. サムネイル動き補償部6−1は、第2サムネイル画像生成部3からサムネイル参照画像を受け取る。 Thumbnail motion compensation unit 6-1 receives the thumbnail reference image from the second thumbnail image generation unit 3. また、重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1からサムネイル動きベクトルを受け取る。 Also receives the thumbnail motion vector from the weighted thumbnail motion vector search unit 5-1. そして、このサムネイル参照画像とサムネイル動きベクトルを用いて、サムネイル動き補償画像を生成し、第2重み推定部7−1へ出力する。 Then, by using this thumbnail reference image and the thumbnail motion vector, and generates a thumbnail motion compensation image, and outputs to the second weight estimation unit 7-1.

(第2重み推定部7−1) (Second weight estimating unit 7-1)
第2重み推定部7−1は、サムネイル動き補償部6−1からサムネイル動き補償画像を受け取り、第1サムネイル画像生成部2からサムネイル原画像を受け取る。 The second weight estimation unit 7-1 receives the thumbnail motion compensation image from the thumbnail motion compensation unit 6-1 receives the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2. 第2重み推定部7は、受け取ったサムネイル動き補償画像とサムネイル原画像から、重みとオフセットを求め、この重みとオフセットを重みとオフセットの出力端子へ出力する。 The second weight estimating unit 7, from the received thumbnail motion-compensated image and the thumbnail original image, determine the weights and offset, and outputs the weights and offset to the output terminal of the weights and offsets.

[動画像符号化方法] [Moving picture coding method]
原画像入力端子8から原画像が第1サムネイル画像生成部2に入力され、第1サムネイル画像生成部2でサムネイル原画像を生成する処理は、第1実施形態と同じであるので省略する。 Original image from the original image input terminal 8 is input to the first thumbnail image generating unit 2, the processing for generating a thumbnail original image at a first thumbnail image generating unit 2 is the same as the first embodiment will be omitted.

参照画像入力端子9から第2サムネイル画像生成部3へ参照画像が入力され、第2サムネイル画像生成部3でサムネイル参照画像を生成する処理は、第1実施形態と同じであるのでここでは省略する。 Reference image reference image from the input terminal 9 to the second thumbnail image generation unit 3 is input, the process of generating a thumbnail reference image in the second thumbnail image generation unit 3 is the same as the first embodiment is omitted here . さらに、サムネイル原画像とサムネイル参照画像を入力とし、重みとオフセットの推定値を出力する第1重み推定部4の処理も第1実施形態と同じであるので、ここでは省略する。 Furthermore, as input thumbnail original image and the thumbnail reference image, since the processing of the first weight estimation unit 4 that outputs the estimated value of the weight and offset is the same as the first embodiment is omitted here.

(重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1) (Weighted thumbnail motion vector search unit 5-1)
第1実施形態と同じ動作をするが、入力として、原画像入力端子8からの原画像の変わりに第1サムネイル画像生成部2からのサムネイル原画像を、参照画像入力端子9からの参照画像の変わりに第2サムネイル画像生成部3からのサムネイル参照画像を受け取る点が異なっている。 Although the same operation as the first embodiment, as an input, the thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2 instead of the original image from the original image input terminal 8, the reference image from the reference image input terminal 9 they accept a thumbnail reference images from the second thumbnail image generation unit 3 is different instead. 重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1は、検索したサムネイル動きベクトルをサムネイル動き補償部6−1へ出力する。 Weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, and outputs the retrieved thumbnail motion vector to a thumbnail motion compensation unit 6-1.

(サムネイル動き補償部6−1) (Thumbnail motion compensation unit 6-1)
このサムネイル動き補償部6−1は、基本的に第1実施形態の動き補償部6と同じ動作をするが、入力として参照画像入力端子9からの参照画像ではなく、第2サムネイル画像生成部3からのサムネイル参照画像を受け取る点が異なっている。 The thumbnail motion compensation unit 6-1, although essentially the same operation as the motion compensator 6 of the first embodiment, instead of the reference image from the reference image input terminal 9 as an input, the second thumbnail image generation unit 3 it accepts a thumbnail reference image is different from.

(第2重み推定部7−1) (Second weight estimating unit 7-1)
基本的に第1実施形態の第2重み推定部7と同じ動作をするが、入力のうち原画像入力端子8からの原画像が第1サムネイル画像生成部2からのサムネイル原画像となっている点が第1実施形態と異なっている。 Although basically the same operation as the second weight estimation unit 7 of the first embodiment, the original image from the original image input terminal 8 of the input has a thumbnail original image from the first thumbnail image generating unit 2 point is different from the first embodiment.

他の動作は第1実施形態と同様である。 Other operations are the same as the first embodiment.

[効果] [effect]
以上のように、第2実施形態によれば、第1サムネイル画像生成部2および第2サムネイル画像生成部3での処理によって、第1重み推定部4で取り扱う対象画像のデータ量を少なくすることで、処理時間の短縮が図れる。 As described above, according to the second embodiment, by treatment with a first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3, reducing the amount of data of the target image to be handled by the first weight estimator 4 in, it can be shortened the processing time.

さらに、第1重み推定部4では、最小二乗法を用いることで正確に重みとオフセットを予測することができるようになる。 Further, the first weight estimation unit 4, precisely it is possible to predict the weights and offsets by using the least squares method.

予測された重みとオフセットを用いて重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1で動きベクトル探索を行うことで、画像に動いている部分が含まれている場合の大まかな動きに追従できる。 By performing the motion vector search in weighted thumbnail motion vector search unit 5-1 using the predicted weights and offsets, you can follow the rough motion if it contains the moving parts in the image.

重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1では、第1サムネイル画像生成部2からのサムネイル原画像と第2サムネイル画像生成部3からのサムネイル参照画像を入力としているため、処理対象の画像サイズが小さくなり、探索処理が軽減され、処理時間の短縮が図られる。 In weighted thumbnail motion vector search unit 5-1, since the thumbnail original image and the thumbnail reference image from the second thumbnail image generating unit 3 from the first thumbnail image generating unit 2 and the input image size to be processed is small becomes, the search process is reduced, reducing the processing time can be achieved.

動きベクトル探索後にサムネイル動き補償部6−1で得られたサムネイル動き補償画像と原画像とから第2重み推定部7−1で重みとオフセットを推定するため、画像に動いている部分が含まれている場合にも精度の良い推定ができるようになる。 To estimate the weights and offset by the second weight estimator 7-1 and a motion vector search after the thumbnail motion compensation image and the original image obtained in the thumbnail motion compensation unit 6-1 contains the moving parts in the image If it is also it becomes possible better estimation accuracy.

第2重み推定部7−1の入力が、サムネイル原画像とサムネイル動き補償画像であるため、第2重み推定部7−1で処理すべき画像のサイズが小さく、処理が軽減され、処理時間の短縮が図られる。 Input of the second weight estimation unit 7-1, since a thumbnail original image and the thumbnail motion compensated image, the size of the image to be processed by the second weight estimation unit 7-1 is small, the processing is reduced, the processing time reduction is achieved.

さらに最小二乗法を用いて、適切な重みとオフセットを求めることができるため、図6に示したような、X[i]とY[i]が負の相関を持つような場合にも適用できる。 Further by using the least square method, it is possible to determine the appropriate weights and offsets, can be applied to the case shown in FIG. 6, X [i] and Y [i] is like having a negative correlation . 明るい部分が暗くなり、暗い部分が明るくなるような画像の変化の場合に、このような相関を持つが、この場合にも本実施形態の動画像符号化装置を適用することができる。 Bright portion becomes dark, in the case of changes in brighter as an image is dark portions, but with such a correlation, can also be applied to moving picture coding apparatus of the present embodiment in this case.

[第3実施形態] Third Embodiment
次に、第3実施形態に係る動画像符号化装置および動画像符号化方法を図3を用いて説明する。 Next, the moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 第3実施形態の構成は第1実施形態に第3サムネイル画像生成部11を追加したものである。 Configuration of the third embodiment is obtained by adding the third thumbnail image generating unit 11 in the first embodiment. これにより、第2重み推定部7への入力が第1実施形態と異なっている。 Thus, the input to the second weight estimation unit 7 is different from the first embodiment.

以下、第1実施形態と異なっている点を説明する。 Hereinafter will be described a point that differs from the first embodiment.

第3サムネイル画像生成部11は、動き補償部6からの出力である動き補償画像を受け取り、サムネイル画像を生成し、その出力を第2重み推定部7へと出力する。 The third thumbnail image generating unit 11 receives is the output motion compensation image from the motion compensation unit 6, and generates a thumbnail image, and outputs the output to the second weight estimator 7.

第1実施形態では第2重み推定部7への原画像入力が行われているが、第3実施形態ではこの代わりに第1サムネイル画像生成部2からの出力であるサムネイル原画像を入力とする。 In the first embodiment, an original image input is being performed in the second weight estimating unit 7, in the third embodiment receives the output thumbnail original image is from the first thumbnail image generating unit 2 alternatively . そのため、第1実施形態では接続されていた、原画像入力端子8から第2重み推定部7への直接の入力は第3実施形態では存在しない。 Therefore, in the first embodiment were connected, direct inputs from the original image input terminal 8 to the second weight estimating unit 7 does not exist in the third embodiment.

第1実施形態では、動き補償部6の出力は第2重み推定部7へ直接入力されていたが、第3実施形態では第3サムネイル画像生成部11の出力からサムネイル動き補償画像を受け取る。 In the first embodiment, the output of the motion compensator 6 has been inputted directly to the second weight estimating unit 7, in the third embodiment receives a thumbnail motion compensation image from the output of the third thumbnail image generating unit 11. そのため、第1実施形態で存在した、動き補償部6の出力から直接第2重み推定部7への接続は、第3実施形態では存在しない。 Therefore, were present in the first embodiment, the connection to the second weight estimating unit 7 directly from the output of the motion compensator 6 do not exist in the third embodiment.

[動画像符号化方法] [Moving picture coding method]
原画像および参照画像が入力されてから、動き補償画像が生成されるまでの動作は第1実施形態と同じである。 After the original image and the reference image are input, the operation until the motion-compensated image is generated is the same as the first embodiment.

(第3サムネイル画像生成部11) (Third thumbnail image generation unit 11)
第3サムネイル画像生成部11は、動き補償部6より動き補償画像を受け取り、サムネイル動き補償画像を生成し、その出力を第2重み推定部7へ出力する。 The third thumbnail image generating unit 11 receives the motion compensation image from the motion compensation unit 6, and generates a thumbnail motion compensation image, and outputs the output to the second weight estimator 7.

(第2重み推定部7) (Second weight estimator 7)
第2重み推定部7では、第1サムネイル画像生成部2からの出力である、サムネイル原画像と、第3サムネイル画像生成部11の出力であるサムネイル動き補償画像を受け取り、重み推定を行う。 In the second weight estimator 7 receives the first is the output from the thumbnail image generation unit 2, a thumbnail original image, a thumbnail motion compensation image is output from the third thumbnail image generating unit 11 performs weight estimation. 重み推定の動作自体は第1実施形態と同じである。 Operation itself of the weight estimation is the same as the first embodiment. その結果である重みとオフセットの推定値を重みとオフセットの出力端子へと出力する。 And it outputs an estimated value of the result is a weight and an offset to the output terminal of the weights and offsets.

[効果] [effect]
本実施形態では、第1実施形態の効果に加えて、第2重み推定部7でサムネイル原画像とサムネイル動き補償画像を用いて処理を行っているため、処理対象画素数が少なくなり、処理を高速に行うことができ、処理時間のさらなる短縮を図ることができる。 In the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, because a process using a thumbnail original image and the thumbnail motion-compensated image with the second weighting estimator 7, the processing target pixel number is reduced, processing can be performed at high speed, it is possible to further shorten the processing time.

[第4実施形態] Fourth Embodiment
次に、第4実施形態に係る動画像符号化装置および動画像符号化方法を図7を用いて説明する。 Next, the moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態では、第1の実施形態に対して、有効性判定部12と、有効性判定結果出力端子13を追加したものである。 In the present embodiment, the first embodiment is obtained by adding the validity determining unit 12, a validity determination result output terminal 13. これにより、第2重み推定部7から有効性判定部12へ統計パラメータを送るための出力が新たに追加されている。 Thus, an output for sending the statistic parameter to the validity determining unit 12 from the second weight estimation unit 7 is newly added. さらに、第2重み推定部7から有効性判定部12へ重みパラメータを送るため、第2重み推定部7の出力が有効性判定部12へ接続されている。 Furthermore, for sending a weighting parameter to the validity determining unit 12 from the second weight estimating unit 7, the output of the second weight estimation unit 7 is connected to the validity determining unit 12. 他の構成は前記第1実施形態の動画像符号化装置と同様である。 Other configuration is similar to the video encoding apparatus of the first embodiment.

以上の構成により、動画像符号化方法は次のようになる。 With the above configuration, the moving picture coding method is as follows. なお、ここでは第1実施形態と異なる点を中心に説明する。 Here, description is mainly given of different points from the first embodiment.

本実施形態では、第2重み推定部7より統計パラメータを有効性判定部12へと出力する。 In the present embodiment, it outputs to the validity determining unit 12 statistical parameters from the second weight estimator 7. 統計パラメータは、以下の通りである。 Statistical parameters are as follows.

さらに、第2重み推定部7からは重みパラメータ(重みW0,オフセットt0)を有効性判定部12へと送る。 Furthermore, and it sends to the weight parameter (weight W0, offset t0) the validity determining unit 12 from the second weight estimator 7.

統計パラメータは第2重み推定部7で推定の際に計算されるものであり、この統計パラメータを求めるために新たに計算をする必要はない。 Statistical parameters are intended to be calculated during the estimation by the second weight estimating unit 7, it is not necessary to the newly calculated in order to determine the statistical parameters.

有効性判定部12では、判定パラメータpを以下のように求める。 In the validity determining unit 12 obtains a determination parameter p as follows.

ただし、nは処理対象である画像の画素数である。 Here, n is the number of pixels of the image to be processed.

この式は、以下のようになる。 This equation is as follows.

そこで、整理して、有効性判定部へ入力された統計パラメータを当てはめると、以下のようになる。 Therefore, organize, Applying statistical parameters input to the validity determination unit, as follows.

前記統計パラメータを用いることで、計算量を削減できていることが分かる。 By using the statistical parameter, it is understood that reduces the amount of calculation.

このpが予め決められた閾値よりも小さい場合、動き補償画像と原画像の差が小さい。 If this p is smaller than a predetermined threshold value, the difference between the motion compensation image and the original image is smaller. つまり、動き補償画像を用いて作られた予測画像と原画像の差分を符号化した際の符号量が小さいと判断でき、重みパラメタ(重みw0とオフセットt0)が有効であると判断する。 That is, it can be determined that the code amount when encoding the difference between the predicted image and the original image was made using a motion compensation image is smaller, the weight parameters (weights w0 and offset t0) is determined to be valid.

本実施形態では、第2重み推定部7からの重みパラメータの有効性のみを判定しているが、もちろん、複数の重み推定部から重みパラメータを受け取り、その有効性を判定してもよい。 In the present embodiment, it is determined only effectiveness of weight parameters from the second weight estimating unit 7, of course, receive weighting parameters from a plurality of weight estimation unit may determine its effectiveness.

複数の重みパラメータが有効であると判定される場合、もっとも判定パラメータpが小さくなるよう判断部分を設けてもよい。 If multiple weighting parameter is determined to be valid, it may be provided determining portion that most determine the parameter p is small.

[効果] [effect]
求められた重みパラメータが符号量削減に有効かどうかを判定することができる。 Weighting parameters obtained can be used to determine whether effective to reduce the code amount. そのため、符号量削減に有効でない場合には、パラメータを使用せず、重みを掛けないで符号化するということができ、同時に重みパラメータ自体も符号化する必要が無くなる。 Therefore, if it is not valid to code amount reduction, without using the parameter, it is possible that encode not apply weights, at the same time weight parameter itself is not necessary to encode. そのため符号量の削減が可能となる。 Therefore it is possible to reduce the code amount.

[第5実施形態] Fifth Embodiment
次に、第5実施形態の動画像符号化装置および動画像符号化方法について説明する。 Description is now made of a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method of the fifth embodiment.

本実施形態の動画像符号化装置は、図8に示すように構成されている。 Moving picture coding apparatus of the present embodiment is configured as shown in FIG. 第1実施形態における第1重み推定部4は、第1サムネイル画像生成部2と第2サムネイル画像生成部3とに接続されていたが、ここでは動きベクトル探索部14と第1動き補償部15に接続されている。 First weight estimator 4 in the first embodiment, a first thumbnail image generating section 2 had been connected to the second thumbnail image generating unit 3, a motion vector search unit 14 and the first motion compensation unit 15 here It is connected to the.

動きベクトル探索部14は次の処理機能を備えている。 The motion vector search unit 14 has the following processing functions.

動きベクトル探索部14は、参照画像に対して、原画像の動きベクトルの探索を行う。 Motion vector search unit 14, to the reference image, to search for a motion vector of the original image. 動きベクトル探索部14では、原画像入力端子8から原画像を受け取り、参照画像入力端子9から参照画像を受け取る。 The motion vector search unit 14 receives the original image from the original image input terminal 8 receives the reference image from the reference image input terminal 9. これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Motion based on these data to explore the vector. 動きベクトル探索部14は、探索した結果の動きベクトルを、第1動き補償部15へと出力する。 Motion vector search unit 14, a motion vector of a result of the search, and outputs it to the first motion compensation unit 15.

第1動き補償部15は次の処理機能を備えている。 The first motion compensation unit 15 is provided with the following process features.

第1動き補償部15は、参照画像と動きベクトルを用いて、動き補償画像を生成する。 The first motion compensation unit 15 uses the reference image and the motion vector to generate a motion compensation picture. 第1動き補償部15は、参照画像入力端子9から参照画像を受け取り、動きベクトル探索部14から動きベクトルを受け取る。 The first motion compensation unit 15 receives the reference image from the reference image input terminal 9 receives a motion vector from the motion vector search unit 14. 第1動き補償部15は、これら参照画像及び動きベクトルから動き補償画像を生成し、第1重み推定部4へ出力する。 The first motion compensation unit 15 generates a motion compensation image from these reference image and motion vector, and outputs it to the first weight estimation unit 4.

第1重み推定部4は、前記第1実施形態の第1重み推定部4と同様の処理機能を備えている。 First weight estimation unit 4 includes the same processing function as the first weight estimation unit 4 of the first embodiment.

重み付き動きベクトル探索部5−2は次の処理機能を備えている。 Weighted motion vector search unit 5-2 comprises the following process features.

重み付き動きベクトル探索部5−2は、参照画像に対して、原画像の動きベクトルの探索を行う。 Weighted motion vector search unit 5-2, with respect to the reference image, to search for a motion vector of the original image. 重み付き動きベクトル探索部5−2では、原画像入力端子8から原画像を受け取り、参照画像入力端子9から参照画像を受け取る。 In weighted motion vector search unit 5-2 receives the original image from the original image input terminal 8 receives the reference image from the reference image input terminal 9. さらに、動きベクトル探索部14からは、重み付けがされていない動きベクトルを受け取る。 Further, from the motion vector search unit 14 receives the motion vector weighting is not. 第1重み推定部4からは重み及びオフセットの推定値を受け取る。 Receiving an estimate of weights and offsets from the first weight estimation unit 4. これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Motion based on these data to explore the vector. 重み付き動きベクトル探索部5−2は、探索した結果の重み付き動きベクトルを、第2動き補償部6−2へと出力する。 Weighted motion vector search unit 5-2, a weighted motion vector of a result of the search, and outputs to the second motion compensation unit 6-2.

第2動き補償部6−2は次の処理機能を備えている。 The second motion compensation unit 6-2 comprises the following process features.

第2動き補償部6−2は、参照画像と重み付き動きベクトルを用いて、動き補償画像を生成する。 The second motion compensation unit 6-2, using the reference image and the weighted motion vector, and generates a motion compensation picture. 第2動き補償部6−2は、参照画像入力端子9から参照画像を受け取り、重み付き動きベクトル探索部5−2から重み付き動きベクトルを受け取る。 The second motion compensation unit 6-2 receives the reference image from the reference image input terminal 9 receives a weighted motion vector from the weighted motion vector search unit 5-2. 第2動き補償部6−2は、これら参照画像及び重み付き動きベクトルから動き補償画像を生成し、第2重み推定部7へ出力する。 The second motion compensation unit 6-2 generates a motion compensation image from these reference image and a weighted motion vector, and outputs the second weighted estimator 7.

第2重み推定部7は次の処理機能を備えている。 The second weight estimating unit 7 includes the following processing functions.

第2重み推定部7は、第2動き補償部6−2から動き補償画像を受け取り、原画像入力端子8から原画像を受け取る。 The second weight estimator 7 receives the motion compensation images from the second motion compensation unit 6-2 receives the original image from the original image input terminal 8. そして、これら動き補償画像と原画像とから、重みとオフセットを求める。 Then, from these motion compensated image and the original image, determine the weights and offsets. 第2重み推定部7は、重みとオフセットを重みとオフセットの出力端子10へ出力すると共に、符号化用動きベクトル探索部16へ出力する。 The second weight estimating unit 7 outputs the weights and offset to the output terminal 10 of the weights and offset, and outputs the encoded motion vector search unit 16.

符号化用動きベクトル探索部16は次の処理機能を備えている。 Coding for the motion vector search unit 16 is provided with the following process features.

符号化用動きベクトル探索部16は、参照画像に対して、符号化のために原画像の動きベクトルの探索を行う。 Coding motion vector search unit 16, to the reference image, to search for a motion vector of the original image for encoding. 符号化用動きベクトル探索部16では、原画像入力端子8から原画像を受け取り、参照画像入力端子9から参照画像を受け取る。 The encoding for the motion vector search unit 16 receives the original image from the original image input terminal 8 receives the reference image from the reference image input terminal 9. 動きベクトル探索部14からは、重み付けがされていない動きベクトルを受け取る。 From the motion vector search unit 14 receives the motion vector weighting is not. 重み付き動きベクトル探索部5−2からは、重み付けされた動きベクトルを受け取る。 From weighted motion vector search unit 5-2 receives the weighted motion vector. 第1重み推定部4からは重み及びオフセットの推定値を受け取る。 Receiving an estimate of weights and offsets from the first weight estimation unit 4. これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Motion based on these data to explore the vector. 重み付き動きベクトル探索部5−2は、探索した結果の重み付き動きベクトルを、第2動き補償部6−2へと出力する。 Weighted motion vector search unit 5-2, a weighted motion vector of a result of the search, and outputs to the second motion compensation unit 6-2.

次に、前記構成の動画像符号化装置を用いた動画像符号化方法について説明する。 Next, moving picture coding method will be described using the moving picture coding apparatus of the construction.

動きベクトル探索部14では、参照画像入力端子9から入力された参照画像に対して、原画像入力端子8からの原画像との動きベクトルを探索する。 The motion vector search unit 14, with respect to the reference image input from the reference image input terminal 9, a motion vector is searched between the original image from an original image input terminal 8. この動きベクトル探索としては、既存技術を用いることができる。 As the motion vector search, it is possible to use existing technology.

第1動き補償部15は、動きベクトル探索部14からの動きベクトルと、参照画像入力端子9からの参照画像とを取り込んで、これら動きベクトルと参照画像とから動き補償画像を作る。 The first motion compensation unit 15, a motion vector from the motion vector search unit 14 takes in the reference image from the reference image input terminal 9, making the motion compensation image from the reference image and these motion vectors. この動き補償画像の作成としては、既存技術を用いることができる。 The creation of the motion compensation image, it is possible to use existing technology.

第1重み推定部4は、第1動き補償部15からの補償画像と原画像とから、前記第1実施形態の第1重み推定部4での処理と同様の処理によって、重みとオフセットを求める。 First weight estimation unit 4, and a compensated image and the original image from the first motion compensation unit 15, the first processing similar to processing in the weight estimation unit 4 of the first embodiment, obtaining the weights and offset .

重み付き動きベクトル探索部5−2では、参照画像入力端子9から入力された参照画像の画素値に、第1重み推定部4で求めた重みw0を掛け、オフセットt0を加えて新しい画素値とする重み付き参照画像を作る。 In weighted motion vector search unit 5-2, the pixel values ​​of the reference image input from the reference image input terminal 9, multiplied by the weight w0 obtained in first weight estimation unit 4, a new pixel value by adding an offset t0 make a weighted reference image. そして、この新しい重み付き参照画像に対して、原画像入力端子8からの原画像との動きベクトルを探索する。 Then, with respect to the new weighted reference picture, a motion vector is searched between the original image from an original image input terminal 8. この動きベクトル探索としては、既存技術を用いることができる。 As the motion vector search, it is possible to use existing technology.

第2動き補償部6−2は、重み付き動きベクトル探索部5−2からの動きベクトルと、参照画像入力端子9からの参照画像とを取り込んで、これら動きベクトルと参照画像とから動き補償画像を作る。 The second motion compensation unit 6-2 fetches a motion vector from the weighted motion vector search unit 5-2, and a reference image from the reference image input terminal 9, the motion compensation image from the reference image and these motion vectors make. この動き補償画像の作成としては、既存技術を用いることができる。 The creation of the motion compensation image, it is possible to use existing technology.

第2重み推定部7は、原画像入力端子8からの原画像を用い、第2動き補償部6−2からの動き補償画像を用いる。 The second weight estimating unit 7, using the original image from the original image input terminal 8, using a motion compensation image from the second motion compensation unit 6-2. これら原画像と動き補償画像とから、前記第1重み推定部4での処理と同様の処理によって、最終的に重みw1とオフセットt1を求める。 From these original image and the motion compensated image by the same processing in the first weight estimation unit 4, finally obtaining the weight w1 and offset t1.

さらに、符号化用動きベクトル探索部16で、符号化のために原画像の動きベクトルの探索を行う。 Furthermore, the encoding for the motion vector search unit 16, to search for a motion vector of the original image for encoding. 符号化用動きベクトル探索部16では、原画像入力端子8から原画像を受け取り、参照画像入力端子9から参照画像を受け取り、動きベクトル探索部14から重み付けがされていない動きベクトルを受け取り、重み付き動きベクトル探索部5−2から重み付けされた動きベクトルを受け取り、第2重み推定部7から重み及びオフセットの推定値を受け取る。 The encoding for the motion vector search unit 16 receives the original image from the original image input terminal 8 receives the reference image from the reference image input terminal 9 receives the motion vectors that have not been weighted by the motion vector search unit 14, weighted it receives motion vectors weighted by the motion vector search unit 5-2 receives the estimated value of the weight and offset from the second weight estimator 7. そして、これらのデータを基に動きベクトルを探索する。 Then, searching for a motion vector based on these data. 符号化用動きベクトル探索部16は、探索した結果の重み付き動きベクトルを、符号化用として出力する。 Coding motion vector search unit 16, a weighted motion vector of a result of the search, and outputs the result as a coding.

以上の動画像符号化装置および動画像符号化方法では、動きベクトル探索部14と第1動き補償部15を経て第1重み推定部4で推定した重み及びオフセットの推定値を基に、重み付き動きベクトル探索部5−2で動きベクトルを探索して動き補償部6−2を経て第2重み推定部7で重み及びオフセットを推定するため、正確に重みとオフセットを予測することができるようになる。 In the above moving picture coding apparatus and a moving picture coding method, based on the motion vector search unit 14 as the estimated value of the weights and offset estimated by the first weight estimation unit 4 via the first motion compensation unit 15, weighted to estimate the motion vector search unit 5-2 weights and offset by the second weight estimator 7 via the motion compensation unit 6-2 searches a motion vector, as can be predicted accurately weighted and offset Become.

[産業上の利用可能性] [Industrial Applicability]
前記各実施形態では、第1重み推定部4、第2重み推定部7に最小二乗法を用いたが、これに限るものではなく、公知の全ての推定法を用いることができる。 In each embodiment, the first weight estimation unit 4, but using the least squares method to the second weight estimator 7 is not limited to this, it is possible to use all known estimation method. 即ち、最小二乗法及び他の方法を適宜組み合わせて用いることができる。 That can be combined least squares method and other methods as appropriate. 重み推定部が3つ以上ある場合も同様である。 If the weight estimating unit there are three or more is the same. この場合も、前記各実施形態同様の作用、効果を奏することができる。 Again, each of the embodiments the same effect can be the effect. また、第1サムネイル画像生成部2、第2サムネイル画像生成部3、第3サムネイル画像生成部11に対して、最小二乗法と他の方法とを組み合わせて用いてもよい。 The first thumbnail image generating unit 2, the second thumbnail image generating unit 3, the third thumbnail image generation unit 11, may be used in combination with other methods the least squares method.

また、前記各実施形態では、サムネイル画像の縦横の縮小率を同じ値にしたが、縦横の縮小率は異ならせてもよい。 Also, in the respective embodiments, although the reduction ratio of the vertical and horizontal thumbnail images to the same value, or may be reduction ratio of the vertical and horizontal varied.

さらに、前記各実施形態では、画像データ縮小部としてサムネイルを作成するサムネイル画像生成部を備えて構成したが、他の手法で画像データを縮小させるようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiments it has been configured with a thumbnail image generating unit for generating a thumbnail as image data reduction unit, may be caused to reduce the image data in other ways.

サムネイル画像のように、画像全体を縮小する場合以外に、画像全体の一部切り出し処理するようにしてもよい。 As the thumbnail images, in addition to the case of reducing the whole image may be processed cut portion of the overall image. 例えば、画面を上下に分割して上半分又は下半分だけに対してサムネイル画像を生成し、重み推定を施すようにしてもよい。 For example, to generate a thumbnail image to half or lower half above by dividing the screen vertically, it may be subjected to weight estimation. また、画像を4分割にしてそのうちの1又は複数に対してサムネイル画像を生成し、重み推定を施すようにしてもよい。 The image to generate a thumbnail image to one of them or more in the four-divided and may be subjected to weight estimation. 画面の明るさ等の、画面全体を処理しなければ重みを推定するのが難しい場合は、画面全体に対してサムネイル画像を生成するが、画像の内の一部に特徴が現れて、その部分だけを処理しても重みを推定できる場合は、一部を切り出して処理してもよい。 Such as brightness of the screen, when it is difficult to estimate the weight to be processed the entire screen, but generates a thumbnail image for the entire screen, appeared characterized in part of the image, parts thereof If only be estimated weights be treated may be processed by cutting a part. さらに、この場合、複数分割に限らず、画面の特定部分であって原画像及び参照画像の同じ部分のみを切り出して、重みを推定するようにしてもよい。 Furthermore, in this case, not only the plurality division, only the cut same portion of the original image and the reference image to a specific part of the screen may be estimated weight.

また、画像データ縮小部として、第1サムネイル画像生成部2及び第2サムネイル画像生成部3のように、複数の画素の和を取って縮小画像とする場合以外に、画像全体の画素のうち一定間隔ごとに間引きしてデータ量を減らすようにしてもよい。 Further, as the image data reduction section, as in the first thumbnail image generating unit 2 and the second thumbnail image generating unit 3, in addition to the case of a reduced image taking the sum of the plurality of pixels, of the entire pixel image constant it may be decimating every interval reduce the amount of data. この場合、多少精度は落ちるが、画像のデータ量を、基の画像の特徴を残したまま減らすことができる。 In this case, although somewhat accuracy falls, the amount of image data can be reduced while leaving the characteristics of the group of images.

さらに、前記画像データ縮小部での画像データの縮小率を調整する縮小率調整部を備えてもよい。 It may further comprise a reduction ratio adjuster for adjusting the reduction ratio of the image data in the image data reduction unit. 例えば、第1サムネイル画像生成部2、第2サムネイル画像生成部3に、その縮小率を任意の調整できる縮小率調整部をそれぞれ接続して、データの縮小率を任意に調整するようにしてもよい。 For example, the first thumbnail image generating unit 2, the second thumbnail image generating unit 3, the reduction ratio adjusting unit capable of adjusting its reduction ratio of any connected respectively, be arbitrarily adjust the reduction ratio of the data good. この場合は通常、精度を落としても処理速度を高めたい場合は、縮小率を高めて、サムネイル画像を小さくする。 In this case usually want also increase the processing speed by dropping the accuracy is enhanced reduction ratio, to reduce the thumbnail images. 逆に、処理速度を落としても精度を高めたい場合は、縮小率を低くして、サムネイル画像をあまり小さくしない。 Conversely, if you want to be enhanced accuracy dropped processing speed, to lower the reduction ratio, not too small thumbnail image. 使用態様、用途等の種々の条件に応じて前記縮小率調整部で適宜調整する。 Use embodiment, appropriately adjusted by the reduction ratio adjusting section in accordance with the various conditions of use and the like. これにより、種々の条件で使用される各装置に応じて最適な処理条件を容易に選択することができる。 Thus, it is possible to easily select the optimum processing conditions in accordance with the apparatus used in a variety of conditions.

前記第2実施形態において、常に第1重み推定部4が重みパラメータ(w0、t0)を(w0、t0)=(1,0)として出力するような構成、つまり常に重みがない状態を出力する構成でもよい。 In the second embodiment, always as first weight estimation unit 4 outputs the weighting parameter (w0, t0) as (w0, t0) = (1,0) configured to output that is always the absence of weight it may be configured. この構成は第1重み推定部4が無く、重み付きサムネイル動きベクトル探索部5−1が、重みなしで探索する構成と同じであり、当然この構成も本実施形態に含まれる。 This arrangement has no first weight estimation unit 4, the weighted thumbnail motion vector search unit 5-1 is the same as the configuration to search without weights, it is also included in this embodiment of course this configuration.

第3実施形態において、常に第1重み推定部4が重みパラメータ(w0、t0)を(w0、t0)=(1,0)として出力するような構成、つまり常に重みがない状態を出力する構成でもよい。 In a third embodiment, always consists first weight estimating unit 4 configured to output weighting parameters (w0, t0) as (w0, t0) = (1,0), for outputting words always when there is no weight But good. この構成は第1重み推定部4が無く、第1重み推定部4への入力を生成する第2サムネイル画像生成部3も無く、重み付き動きベクトル探索部が、重みなしで探索する構成と同じであり、当然この構成も本実施形態に含まれる。 This arrangement has no first weight estimation unit 4, the second thumbnail image generating unit 3 without any generating inputs to the first weight estimation unit 4, weighted motion vector search unit, same as the configuration to explore in unweighted , and the are also included in the present embodiment of course this configuration.

前記各実施形態は重みパラメータを出力するものであるが、出力された重みパラメータをさらに各実施形態の重み付き動きベクトル探索部への入力として使用し、さらに重み推定を行ってもよい。 Wherein at each of the embodiments and outputs a weight parameter, using the weighting parameters outputted as further inputs to the weighted motion vector search unit of the embodiments, it may be further weighted estimate. 出力された重みパラメータを受け取る重み付き動きベクトル探索部は、同一実施例内でなくてもよく、例えば実施例1. Weighted motion vector search unit which receives a weighting parameter output may not be the same embodiment, for example, Example 1. の出力である重みパラメータを実施例2重み付き動きベクトル探索部に入力してもよい。 The weight parameter may be input to Example 2 weighted motion vector search unit is output. また、この出力された重みパラメータを重み付き動きベクトル探索部へと入力する操作は、何度繰り返してもよい。 Also, operation of inputting the output weighting parameters to weighted motion vector search unit may be repeated many times.

前記各実施形態は、各重み推定部での重み推定処理を最小二乗法によって行ったが、重み推定部を複数設ける場合は、そのうちの1つの重み推定部には前記最小二乗法を用い、他の重み推定部には適宜、最小二乗法又はそれ以外の方法を用いてもよい。 Each embodiment has performed the weight estimation process at each weight estimator by least squares method, when providing a plurality of weight estimation unit, using the least squares method is used to one weight estimator of them, other the weight estimation unit may be appropriately using the method of least squares or otherwise. さらに、各重み推定部に前記有効性判定部を備え、この有効性判定部の判定結果を用いて、複数ある前記重み推定部からの出力の選択を行う重みパラメータ選択部を備えてもよい。 Further comprising the validity determining unit in each weight estimator, using the determination result of the validity determination unit may include a weight parameter selection unit for selecting the output from plurality of said weight estimator. これにより、複数の重み推定部から、有効性判定部の判定結果に基づいて、より正確な出力を選択することができ、重みパラメータがより正確になる。 Thus, a plurality of weight estimation unit based on the determination result of the validity determination unit, it is possible to select a more accurate output, the weight parameter is more accurate.

前記各実施形態は、第1サムネイル画像生成部2、第2サムネイル画像生成部3、第1重み推定部4、重み付き動きベクトル探索部5、動き補償部6、第2重み推定部7等を組み合わせて動画像符号化装置を構成したが、画像データ縮小部と重み推定部の2つの構成要素のみや、画像データ縮小部と重み付き動きベクトル検索部と動き補償部と重み推定部との4つの構成要素のみから構成してもよい。 Wherein each of the embodiments, the first thumbnail image generating unit 2, the second thumbnail image generating unit 3, the first weight estimation unit 4, weighted motion vector search section 5, a motion compensation unit 6, and the like second weight estimator 7 was constituting a moving picture coding apparatus in combination, or only two components of the image data reduction section and the weight estimator, 4 of the image data reduction unit and the weighted motion vector search unit and a motion compensation unit and the weight estimator One only may be constructed from the component. 精度は多少落ちても簡素な構成にしたい場合は、前記構成でもよい。 Accuracy if you want to slight reduction simple be configured, or by the construction.

本発明の第1実施形態に係る動画像符号化装置を示す概略構成図である。 The video encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention is a schematic diagram showing. 本発明の第2実施形態に係る動画像符号化装置を示す概略構成図である。 The video encoding apparatus according to a second embodiment of the present invention is a schematic diagram showing. 本発明の第3実施形態に係る動画像符号化装置を示す概略構成図である。 The video encoding apparatus according to a third embodiment of the present invention is a schematic diagram showing. 従来の重み推定方法を説明するグラフである。 Conventional weight estimation method is a graph illustrating the. 従来の重み推定方法の課題を説明するグラフである。 It is a graph illustrating a problem of the conventional weight estimation method. 相関が負の場合を説明するグラフである。 Is a graph correlation describing the case of negative. 第4の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図である。 It is a functional block diagram showing a video encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to a fourth embodiment. 第5の実施形態に係る動画像符号化方法を実現するための動画像符号化装置を示す機能ブロック図である。 It is a functional block diagram showing a video encoding apparatus for realizing the moving picture coding method according to the fifth embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1:動画像符号化装置、2:第1サムネイル画像生成部、3:第2サムネイル画像生成部、4:第1重み推定部、5:重み付き動きベクトル探索部、6:動き補償部、7:第2重み推定部、8:原画像入力端子、9:参照画像入力端子、11:第3サムネイル画像生成部、12:有効性判定部、13:有効性判定結果出力端子、14:動きベクトル探索部、15:第1動き補償部、16:符号化用動きベクトル探索部。 1: the video encoding apparatus, 2: first thumbnail image generation unit, 3: second thumbnail image generating unit, 4: first weight estimation unit, 5: weighted motion vector search unit, 6: a motion compensation unit, 7 : second weight estimation unit, 8: original image input terminal, 9: reference image input terminal, 11: third thumbnail image generation unit, 12: validity determination unit, 13: validity determination result output terminal, 14: motion vector search unit, 15: first motion compensation unit, 16: a coded motion vector search unit.

Claims (29)

  1. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化装置において、 In the video encoding apparatus for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture by adding an offset multiplied by the weight for the reference image,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部と、 The data amount of the original image and the reference image and the image data reduction unit to reduce leaving the characteristics of these original image and reference image,
    当該画像データ縮小部でデータ量を縮小した原画像及び参照画像の画像データを基に重みパラメータを推定する重み推定部とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Video encoding apparatus characterized by comprising a weight estimation unit that estimates a weighting parameter image data based on of the image data reduction unit in the original image and the reference image obtained by reducing the data amount.
  2. 請求項1に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 1,
    前記重み推定部が、前記画像データを最小二乗法によって処理することを特徴とする動画像符号化装置。 The weight estimation unit, the moving picture coding apparatus, characterized in that the image data is processed by the least square method.
  3. 請求項1又は2に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 1 or 2,
    前記画像データ縮小部が、サムネイルを作成するサムネイル画像生成部を備えて構成されたことを特徴とする動画像符号化装置。 The image data reduction section, the moving picture coding apparatus characterized by being configured with a thumbnail image generating unit that creates a thumbnail.
  4. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化装置において、 In the video encoding apparatus for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture by adding an offset multiplied by the weight for the reference image,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部と、 The data amount of the original image and the reference image and the image data reduction unit to reduce leaving the characteristics of these original image and reference image,
    当該画像データ縮小部で縮小された前記原画像及び参照画像を基に動きベクトルを探索する重み付き動きベクトル検索部と、 A weighted motion vector search unit for searching for a motion vector based on the original image and the reference images reduced in the image data reduction unit,
    当該重み付き動きベクトル検索部で検索した動きベクトルと前記参照画像とを用いて動き補償画像を生成する動き補償部と、 A motion compensation unit for generating a motion compensation image by using the motion vector and the reference image searched in the weighted motion vector search unit,
    当該動き補償部で生成した動き補償画像と前記原画像とから重みパラメータを推定する重み推定部とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Video encoding apparatus characterized by comprising a weight estimation unit that estimates a weighting parameter from the motion compensation image generated in the motion compensation unit and the original image.
  5. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化装置において、 In the video encoding apparatus for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture by adding an offset multiplied by the weight for the reference image,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小部と、 The data amount of the original image and the reference image and the image data reduction unit to reduce leaving the characteristics of these original image and reference image,
    当該画像データ縮小部でデータ量を縮小した原画像及び参照画像の画像データを基に重みパラメータを推定する第1重み推定部と、 A first weight estimation unit that estimates a weighting parameter based on the image data of the reduced original image and the reference image data amount of the image data reduction unit,
    当該第1重み推定部で推定した重みパラメータと前記画像データ縮小部で縮小された又は縮小される前の前記原画像及び参照画像とを基に動きベクトルを探索する重み付き動きベクトル検索部と、 A weighted motion vector search unit for searching for a motion vector based on said original image and the reference image before being that has been or reduced reduction in the weight parameters estimated in the first weight estimating unit the image data reduction unit,
    当該重み付き動きベクトル検索部で検索した動きベクトルと前記参照画像とを用いて動き補償画像を生成する動き補償部と、 A motion compensation unit for generating a motion compensation image by using the motion vector and the reference image searched in the weighted motion vector search unit,
    当該動き補償部で生成した動き補償画像と前記原画像とから重みパラメータを推定する第2重み推定部とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Video encoding apparatus is characterized in that a second weight estimation unit that estimates a weighting parameter from the motion compensation image generated in the motion compensation unit and the original image.
  6. 請求項4に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 4,
    前記動き補償部が、前記画像データ縮小部で縮小された後の原画像データ及び参照画像データを基に処理することを特徴とする動画像符号化装置。 The motion compensation unit, the moving image coding apparatus, characterized in that the processing based on the original image data and reference image data after being reduced by the image data reduction unit.
  7. 請求項5に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 5,
    前記動き補償部及び第2重み推定部が、前記画像データ縮小部で縮小された後の原画像データ及び参照画像データを基に処理することを特徴とする動画像符号化装置。 The motion compensation unit and the second weight estimation unit, the moving image coding apparatus, characterized in that the processing based on the original image data and reference image data after being reduced by the image data reduction unit.
  8. 請求項5に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 5,
    前記動き補償部からの動き補償画像の特徴を残したままデータ量を減らす動き補償画像データ縮小部をさらに設け、前記第2重み推定部が、当該動き補償画像データ縮小部からの画像データと、前記画像データ縮小部で縮小された後の原画像データとを基に処理することを特徴とする動画像符号化装置。 The motion further motion compensation image data reduction unit to reduce the remained amount of data leaving the characteristics of the motion compensation image from the compensation unit is provided, the second weight estimation section, the image data from the motion compensation image data reduction section, video encoding apparatus characterized by processing based on the original image data after being reduced by the image data reduction unit.
  9. 請求項4乃至8のいずれか1項に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to any one of claims 4 to 8,
    前記画像データ縮小部が、サムネイルを作成するサムネイル画像生成部を備えて構成されたことを特徴とする動画像符号化装置。 The image data reduction section, the moving picture coding apparatus characterized by being configured with a thumbnail image generating unit that creates a thumbnail.
  10. 請求項8に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 8,
    前記動き補償画像データ縮小部が、サムネイルを作成するサムネイル画像生成部を備えて構成されたことを特徴とする動画像符号化装置。 The motion compensation image data reduction section, the moving picture coding apparatus characterized by being configured with a thumbnail image generating unit that creates a thumbnail.
  11. 請求項5乃至10のいずれか1項に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to any one of claims 5 to 10,
    前記第1重み推定部又は第2重み推定部の一方又は両方が、最小二乗法を用いて処理することを特徴とする動画像符号化装置。 Wherein one or both of the first weight estimation unit or the second weight estimation unit, the moving picture coding apparatus, characterized in that the treatment with the least squares method.
  12. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to any one of claims 1 to 11,
    前記画像データ縮小部での画像データの縮小率を調整する縮小率調整部をさらに備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Video encoding apparatus characterized by further comprising a reduction ratio adjuster for adjusting the reduction ratio of the image data in the image data reduction unit.
  13. 請求項8乃至11のいずれか1項に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to any one of claims 8 to 11,
    前記動き補償画像データ縮小部での画像データの縮小率を調整する縮小率調整部をさらに備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Video encoding apparatus characterized by further comprising a reduction ratio adjuster for adjusting the reduction ratio of the image data in the motion compensated image data reduction unit.
  14. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化装置において、 In the video encoding apparatus for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture by adding an offset multiplied by the weight for the reference image,
    前記参照画像と原画像から最小二乗法によって重みパラメータを求める重み推定部を有し、 Has a weight estimation unit for determining the weight parameter by the least square method from the reference image and the original image,
    当該重み推定部の重み計算処理過程で生成した統計量を用いて、重み推定部の出力した重みとオフセットの有効性を判定する有効性判定部を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Using the statistics generated by the weight calculation process of the weight estimation unit, the moving picture coding apparatus characterized by comprising a validity judgment unit for judging the validity of output by weight and an offset weight estimator .
  15. 請求項14に記載の動画像符号化装置において、 The video coding device according to claim 14,
    前記最小二乗法による重み推定部とは別に、最小二乗法又はそれ以外の方法で重み推定処理を行う重み推定部を1以上設け、 Apart from the weight estimator according to the least squares method, provided the weight estimation unit for performing weighted estimation process with the least squares method or other method 1 above,
    前記有効性判定部の判定結果を用いて、複数ある前記重み推定部からの出力の選択を行う重みパラメータ選択部を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。 Using said determination result of the validity determination unit, the moving picture coding apparatus characterized by having a weight parameter selection unit for selecting the output from plurality of said weight estimator.
  16. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化方法において、 The moving image encoding method for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture plus multiplied by weight with respect to the reference image offset,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小工程と、 An image data reduction process to reduce leaving the characteristics of the original image and the data amount of these original image and the reference image of the reference image,
    当該画像データ縮小工程でデータ量を縮小した原画像及び参照画像の画像データを基に重みパラメータを推定する重み推定工程とを備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Moving picture coding method which is characterized in that a weight estimation step of estimating a weighting parameter based on the image data of the original image and the reference image obtained by reducing the amount of data in the image data reduction process.
  17. 請求項16に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 16,
    前記重み推定工程が、前記画像データを最小二乗法によって処理することを特徴とする動画像符号化方法。 The weight estimation process, the moving picture coding method characterized by processing said image data by a least square method.
  18. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化方法において、 The moving image encoding method for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture plus multiplied by weight with respect to the reference image offset,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小工程と、 An image data reduction process to reduce leaving the characteristics of the original image and the data amount of these original image and the reference image of the reference image,
    当該画像データ縮小工程で縮小された前記原画像及び参照画像を基に動きベクトルを探索する重み付き動きベクトル検索工程と、 A weighted motion vector search step of searching for a motion vector based on the original image and the reference images reduced in the image data reduction process,
    当該重み付き動きベクトル検索工程で検索した動きベクトルと前記参照画像とを用いて動き補償画像を生成する動き補償工程と、 A motion compensation step of generating a motion compensated image by using the motion vector and the reference image searched in the weighted motion vector search process,
    当該動き補償工程で生成した動き補償画像と前記原画像とから重みパラメータを推定する重み推定工程とを備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Moving picture coding method which is characterized in that a weight estimation step of estimating the weighting parameter from the motion compensation image generated in the motion compensation step and the original image.
  19. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化方法において、 The moving image encoding method for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture plus multiplied by weight with respect to the reference image offset,
    前記原画像及び参照画像のデータ量をこれら原画像及び参照画像の特徴を残したまま減らす画像データ縮小工程と、 An image data reduction process to reduce leaving the characteristics of the original image and the data amount of these original image and the reference image of the reference image,
    当該画像データ縮小工程でデータ量を縮小した原画像及び参照画像の画像データを基に重みパラメータを推定する第1重み推定工程と、 A first weight estimation step of estimating a weighting parameter based on the image data of the reduced original image and the reference image data amount of the image data reduction process,
    当該第1重み推定工程で推定した重みパラメータと前記画像データ縮小部で縮小された又は縮小される前の前記原画像及び参照画像を基に動きベクトルを探索する重み付き動きベクトル検索工程と、 A weighted motion vector search step of searching for a motion vector based on the original image and the reference image before the weighting parameters and the to be have been or reduced reduced by the image data reduction section estimated by the first weight estimation process,
    当該重み付き動きベクトル検索工程で検索した動きベクトルと前記参照画像とを用いて動き補償画像を生成する動き補償工程と、 A motion compensation step of generating a motion compensated image by using the motion vector and the reference image searched in the weighted motion vector search process,
    当該動き補償工程で生成した動き補償画像と前記原画像とから重みパラメータを推定する第2重み推定工程とを備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Moving picture coding method which is characterized in that a second weight estimation step of estimating the weighting parameter from the motion compensation image generated in the motion compensation step and the original image.
  20. 請求項18に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 18,
    前記動き補償工程が、前記画像データ縮小工程で縮小された後の原画像データ及び参照画像データを基に処理することを特徴とする動画像符号化方法。 The motion compensation process, the moving picture coding method, characterized in that the processing based on the original image data and reference image data after being reduced by the image data reduction process.
  21. 請求項19に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 19,
    前記動き補償工程及び第2重み推定工程が、前記画像データ縮小工程で縮小された後の原画像データ及び参照画像データを基に処理することを特徴とする動画像符号化方法。 The motion compensation step and the second weight estimation process, the moving picture coding method, characterized in that the processing based on the original image data and reference image data after being reduced by the image data reduction process.
  22. 請求項19に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 19,
    前記動き補償工程からの動き補償画像の特徴を残したままデータ量を減らす動き補償画像データ縮小工程をさらに設け、前記第2重み推定工程が、当該動き補償画像データ縮小工程からの画像データと、前記画像データ縮小工程で縮小された後の原画像データとを基に処理することを特徴とする動画像符号化方法。 Further provided a motion compensated image data reduction process to reduce the remained amount of data leaving the characteristics of the motion compensation image from the motion compensation step, the second weight estimation process, the image data from the motion compensated image data reduction process, moving picture coding method, characterized in that the processing based on the original image data after being reduced by the image data reduction process.
  23. 請求項18乃至22のいずれか1項に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to any one of claims 18 to 22,
    前記画像データ縮小工程が、サムネイルを作成するサムネイル画像生成工程を備えて構成されたことを特徴とする動画像符号化方法。 The image data reduction process, the moving picture coding method, characterized in that configured with a thumbnail image generation step of generating a thumbnail.
  24. 請求項22に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 22,
    前記動き補償画像データ縮小工程が、サムネイルを作成するサムネイル画像生成工程を備えて構成されたことを特徴とする動画像符号化方法。 The motion compensation image data reduction process, the moving picture coding method, characterized in that configured with a thumbnail image generation step of generating a thumbnail.
  25. 請求項19乃至24のいずれか1項に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to any one of claims 19 to 24,
    前記第1重み推定工程又は第2重み推定工程の一方又は両方が、最小二乗法を用いて処理することを特徴とする動画像符号化方法。 Wherein one or both of the first weight estimation step or the second weight estimation process, the moving picture coding method, wherein the treatment with the least squares method.
  26. 請求項16乃至25のいずれか1項に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to any one of claims 16 to 25,
    前記画像データ縮小工程での画像データの縮小率を、要求される処理速度及び精度に応じて調整する工程を備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Moving picture coding method, characterized in that the reduction ratio of the image data in the image data reduction process, comprising the step of adjusting in response to the required processing speed and accuracy.
  27. 請求項16乃至25のいずれか1項に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to any one of claims 16 to 25,
    前記動き補償画像データ縮小工程での画像データの縮小率を、要求される処理速度及び精度に応じて調整する工程を備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Moving picture coding method characterized by comprising the step of adjusting the reduction ratio of the image data in the motion compensated image data reduction process, depending on the required processing speed and accuracy.
  28. 参照画像に対して重みを掛けオフセットを加えた重みつき参照画像を用いて生成される予測画像と原画像との差分を符号化する動画像符号化方法において、 The moving image encoding method for encoding a difference between the predicted image and the original image generated by using the weighted reference picture plus multiplied by weight with respect to the reference image offset,
    前記参照画像と原画像から最小二乗法によって重みパラメータを求める重み推定工程を有し、 Has a weight estimation step of determining weight parameters by the least square method from the reference image and the original image,
    当該重み推定工程の重み計算処理過程で生成した統計量を用いて、重み推定工程で出力した重みとオフセットの有効性を判定する有効性判定工程を備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Using the statistics generated by the weight calculation process of the weight estimation process, the moving picture coding method characterized by comprising a validity judgment step of judging the validity of the output by weight and offset the weight estimation process .
  29. 請求項28に記載の動画像符号化方法において、 The video coding method according to claim 28,
    前記最小二乗法による重み推定工程とは別に、最小二乗法又はそれ以外の方法で重み推定処理を行う重み推定工程を1以上設け、 Apart from the weight estimation process by the least squares method, provided the weight estimation step of performing weighted estimation process with the least squares method or other method 1 above,
    前記有効性判定工程での判定結果を用いて、複数ある前記重み推定工程からの出力の選択を行う重みパラメータ選択工程を備えたことを特徴とする動画像符号化方法。 Using said determination result of the validity determination step, the moving picture coding method characterized by comprising a weight parameter selection step for selecting the output from plurality of the weight estimation process.
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